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本研究では、アポトーシスの実行分子であるカスパーゼにより活性化されるMSTキナーゼの細胞内の機能解析を目的とし、細胞死における役割及び細胞内の局在制御機構について解析を行った。MSTを発現する細胞株を樹立し、抗Fas抗体で細胞死を誘導したどころ、MSTを発現する細胞株は親株や活性欠損型MSTに比べ、強く細胞死を促進させた。活性欠損型MSTは細胞死に有意な影響を与えなかった。MSTは細胞質に局在するが、カスパーゼにより活性化されたMSTは核内にも観察された。また、核内への移行は核の断片化が起こる前に観察され、カスパーゼにより切断を受けない変異型MSTは核内では観察されなかった。細胞死が進行し、核の断片化が起こると、切断を受けない変異型MSTも核断片内でMSTの局在がみとめられた。
細胞内のおけるMSTの局在制御機構を調べるために、抗MSTモノクロナル抗体を作成し、免疫染色法でMSTの細胞内局在を調べた。MSTの細胞質への局在はC末端側によって制御され、この領域には二つの核外移行シグナルが存在することを見出した。核外移行シグナルが機能できない突然変異体は核内にのみ局在し、MSTは核移行シグナルも持っていることが強く示唆された。既知の核移行シグナルと比べた結果、MSTのC末端に核移行シグナルに酷似した配列が存在した。この配列をGFPにつないで発現させたところ、GFPの蛍光は主に核内で観察され、核移行シグナルとして機能することがわかった。次に、MSTの局在と二量体化との関係を検討した。核外移行を阻害するレップトマイシンを処理したところ、二量体化ができない変異型MSTは野生型に比べて非常に早く核内に蓄積された。これらの結果はMSTの細胞質への局在は核外輸送によって制御され、また二量体化されることによって細胞質への局在が強化されることを示す。また、オカダ酸を添加すると、MSTの活性化及び核内移行が起こることから、核内でのMSTの機能を強く示唆する。これらのことより、我々はMSTが細胞死を促進する分子であり、MSTの局在が制御されるメカニズムを明らかにした。
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